各路大俠,你們好:
小弟最近在做一5KW dcdc,輸入電壓29到76,輸出電壓43到58.輸出電壓電流均可控??紤]到輸入范圍較寬。小弟采用的方案是 boost+移相全橋,首先boost電路將電壓升到60到76之間。然后全橋逆變整流輸出。
本來(lái)開(kāi)始想采用boost+buck,但是沒(méi)有見(jiàn)到過(guò)用這種電路做這么大功率電源的。而且看到許多資料說(shuō)buck的穩(wěn)定性差。所以后一級(jí)就采用全橋。
不知道該方案可行度怎么樣,望高手指點(diǎn)。
5KW 低壓大電流DCDC設(shè)計(jì)方案討論
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變換級(jí)數(shù)越少,效率越高,單級(jí)效率最高。全橋拓?fù)湓诳拷?0%占空比時(shí)效率高,但隨著占空比降低效率迅速降低。所以單級(jí)全橋在輸入輸出電壓有變化(PWM調(diào)節(jié))的情況下不能始終保持高效率,但如果是始終靠近50%占空比的PFM的全橋是可以考慮的。
多相的意思是有相差,如三相每相相差120°(即360°/3)這樣紋波大幅降低。如果不考慮輸入輸出的電氣隔離,建議采用單級(jí)多相交錯(cuò)并聯(lián)BOOST拓?fù)洹? 可參考電腦主板電源,服務(wù)器主板有些甚至采用到36相交錯(cuò)并聯(lián),但電腦主板電源是BUCK拓?fù)洹?/div>
驅(qū)動(dòng)芯片可以試試TI的UCC28070,是兩相單級(jí)交錯(cuò)并聯(lián)BOOST拓?fù)?,可用多顆UCC28070擴(kuò)展更多相以取得更大的功率。
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@whan_super
單級(jí)多相并聯(lián)boost?是將幾個(gè)boost并聯(lián)分流嗎?那并聯(lián)起來(lái)的時(shí)候電感之間會(huì)不會(huì)有什么影響,比如互感之類的。(小弟初涉電源,說(shuō)法有點(diǎn)愚昧,請(qǐng)見(jiàn)諒)。我現(xiàn)在可以選到600v600A的IGBT,電感變壓器可以選超微晶的,盡量選好點(diǎn)的材料,用全橋做還不能穩(wěn)定嗎?
這個(gè)電壓級(jí)別不建議用IGBT.即使做軟開(kāi)關(guān)損耗也不小.不如用小管子并聯(lián).
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@我是技術(shù)宅
有沒(méi)有考慮過(guò)直接用全橋來(lái)做?用boost+全橋會(huì)有boost+buck的效率高嗎?
有考慮過(guò)用全橋做,如果那樣的話,那會(huì)導(dǎo)致占空比很低。我的計(jì)算過(guò)程如下:
整流輸出電壓43到58.考慮到整流二極管壓降0.6V,變壓器占空比丟失按0.8計(jì)算。那么變壓器副邊電壓就是(43+2*0.6)/0.8=55.25,到(58+2*0.6)/0.8=74.副邊電壓就是55到74之間,為了保證整流后能達(dá)到這個(gè)電壓范圍,將電壓輸出范圍調(diào)整為50到80.原邊最低電壓為29,設(shè)計(jì)變壓器扎數(shù)比29/30,n=1:3.那么當(dāng)輸入29,輸出74時(shí)的占空比計(jì)算為:((74/3)/29)/2=42.5%。當(dāng)輸入76,輸出55時(shí),對(duì)應(yīng)的占空比為((55/3)/76)/2=12%。這2個(gè)占空比是不是太窄或太寬了,我選的是20KHZ。還沒(méi)有將死區(qū)算進(jìn)去,死區(qū)暫時(shí)按3uS算。
各路大俠,請(qǐng)指點(diǎn)一下啊,小弟在此謝謝啊!
整流輸出電壓43到58.考慮到整流二極管壓降0.6V,變壓器占空比丟失按0.8計(jì)算。那么變壓器副邊電壓就是(43+2*0.6)/0.8=55.25,到(58+2*0.6)/0.8=74.副邊電壓就是55到74之間,為了保證整流后能達(dá)到這個(gè)電壓范圍,將電壓輸出范圍調(diào)整為50到80.原邊最低電壓為29,設(shè)計(jì)變壓器扎數(shù)比29/30,n=1:3.那么當(dāng)輸入29,輸出74時(shí)的占空比計(jì)算為:((74/3)/29)/2=42.5%。當(dāng)輸入76,輸出55時(shí),對(duì)應(yīng)的占空比為((55/3)/76)/2=12%。這2個(gè)占空比是不是太窄或太寬了,我選的是20KHZ。還沒(méi)有將死區(qū)算進(jìn)去,死區(qū)暫時(shí)按3uS算。
各路大俠,請(qǐng)指點(diǎn)一下啊,小弟在此謝謝啊!
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@sztw
變換級(jí)數(shù)越少,效率越高,單級(jí)效率最高。全橋拓?fù)湓诳拷?0%占空比時(shí)效率高,但隨著占空比降低效率迅速降低。所以單級(jí)全橋在輸入輸出電壓有變化(PWM調(diào)節(jié))的情況下不能始終保持高效率,但如果是始終靠近50%占空比的PFM的全橋是可以考慮的。 多相的意思是有相差,如三相每相相差120°(即360°/3)這樣紋波大幅降低。如果不考慮輸入輸出的電氣隔離,建議采用單級(jí)多相交錯(cuò)并聯(lián)BOOST拓?fù)洹?nbsp;可參考電腦主板電源,服務(wù)器主板有些甚至采用到36相交錯(cuò)并聯(lián),但電腦主板電源是BUCK拓?fù)洹?nbsp; 驅(qū)動(dòng)芯片可以試試TI的UCC28070,是兩相單級(jí)交錯(cuò)并聯(lián)BOOST拓?fù)?,可用多顆UCC28070擴(kuò)展更多相以取得更大的功率。
SZTW大哥好:
如果只用全橋的話,占空比在12%到42%之間,大部分時(shí)間在28%左右。這樣一來(lái),效率肯定不高,我想嘗試一下大哥說(shuō)的單級(jí)多相交叉并聯(lián)法,但是我不清楚電路時(shí)什么結(jié)構(gòu)的,是將多個(gè)boost電路之間并聯(lián)起來(lái)嗎,如果那樣的話,那必須保證所有的boost電路同時(shí)導(dǎo)通或者同時(shí)關(guān)閉,否則會(huì)燒管子!請(qǐng)大哥指點(diǎn)具體做法, 小弟初涉電源,提問(wèn)愚笨,請(qǐng)多見(jiàn)諒!
如果只用全橋的話,占空比在12%到42%之間,大部分時(shí)間在28%左右。這樣一來(lái),效率肯定不高,我想嘗試一下大哥說(shuō)的單級(jí)多相交叉并聯(lián)法,但是我不清楚電路時(shí)什么結(jié)構(gòu)的,是將多個(gè)boost電路之間并聯(lián)起來(lái)嗎,如果那樣的話,那必須保證所有的boost電路同時(shí)導(dǎo)通或者同時(shí)關(guān)閉,否則會(huì)燒管子!請(qǐng)大哥指點(diǎn)具體做法, 小弟初涉電源,提問(wèn)愚笨,請(qǐng)多見(jiàn)諒!
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@sztw
交錯(cuò)并聯(lián)是一種特殊的并聯(lián)方式,在各功率單元(通常稱之為相位或通道)之間存在獨(dú)特的相位關(guān)系----360°/n相。例如兩相交錯(cuò)并聯(lián)BOOST有兩個(gè)功率單元以180°(即360°/2)的相移交替工作,總輸入電流(IL(tot))和輸出電流(ID(tot))紋波都將大幅降低。[圖片]
謝謝sztw 大哥為我做這么多指點(diǎn),這種方式的資料平時(shí)收集得少,這幾天一直在看這方面資料,心底把握不是很大,明晚就要拿方案了,還想問(wèn)一下stzw大哥,我那屬于升降壓形式的,boost部分是交錯(cuò)并聯(lián)的,那buck部分也應(yīng)該是交錯(cuò)并聯(lián)的吧?
sztw 大哥,你對(duì)你說(shuō)的這個(gè)方案有信心嗎,如果有的話,那我明晚就向老板推薦這個(gè)電路,如果這樣的話,我這個(gè)年將過(guò)的不輕松了哦
sztw 大哥,你對(duì)你說(shuō)的這個(gè)方案有信心嗎,如果有的話,那我明晚就向老板推薦這個(gè)電路,如果這樣的話,我這個(gè)年將過(guò)的不輕松了哦
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@whan_super
謝謝sztw大哥為我做這么多指點(diǎn),這種方式的資料平時(shí)收集得少,這幾天一直在看這方面資料,心底把握不是很大,明晚就要拿方案了,還想問(wèn)一下stzw大哥,我那屬于升降壓形式的,boost部分是交錯(cuò)并聯(lián)的,那buck部分也應(yīng)該是交錯(cuò)并聯(lián)的吧?sztw大哥,你對(duì)你說(shuō)的這個(gè)方案有信心嗎,如果有的話,那我明晚就向老板推薦這個(gè)電路,如果這樣的話,我這個(gè)年將過(guò)的不輕松了哦
如果不考慮輸入輸出的電氣隔離,建議采用單級(jí)多相交錯(cuò)并聯(lián)BOOST拓?fù)浼纯桑竺娌槐卦偌右患?jí)BUCK。對(duì)此拓?fù)浔救擞行判?,幾年前曾有過(guò)類似項(xiàng)目(48V in to 300V out 1KVA),若有需要我會(huì)給你在線free的技術(shù)支持。
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@sztw
如果不考慮輸入輸出的電氣隔離,建議采用單級(jí)多相交錯(cuò)并聯(lián)BOOST拓?fù)浼纯?,后面不必再加一?jí)BUCK。對(duì)此拓?fù)浔救擞行判模瑤啄昵霸羞^(guò)類似項(xiàng)目(48Vinto300Vout 1KVA),若有需要我會(huì)給你在線free的技術(shù)支持。
180度跪謝sztw大哥,本人對(duì)這方面了解甚少,積急需這方面的技術(shù)支持。如果真的能做成,我會(huì)以我本人名義給你報(bào)酬,我的郵箱是 whan_super@163.com.你可以將你的聯(lián)系方式發(fā)到我郵箱嗎,到時(shí)候就可以隨時(shí)聯(lián)系。
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